Tuberías de Hormigón: Determinación de las Cargas Producidas por el Tráfico de Carreteras

De Construpedia

Logo atha.gif Nota: Este artículo ha sido creado gracias a ATHA en el marco del Programa de Afiliados de la Construpedia. El contenido pertenece a la publicación Manual de Diseño y Cálculo para la Fabricación de Tuberías de Hormigón Armado, disponible en el sitio web .

¡Atención! Esté artículo está sujeto a Derecho de Autor.



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Se han adoptado los casos de carga a que se refiere la "Instrucción del Instituto Eduardo Torroja para Tubos de Hormigón Armado o Pretensado" (Anejo 4-2.4.3). Sus características se recogen en la figura 4.5.4.1.a

En vías principales se considerará, en general, el eje simple de 13 t. La aplicación del eje triple con 60 t se reserva a los casos en que se prevea el paso de cargas excepcionalmente pesadas, como tanques de guerra.

El recubrimiento que establece el PPTG TSP del Ministerio de Obras Públicas y Urbanismo (orden 15/septiembre/86) en el apartado 12.3.1 es de 1 metro sobre la generatriz superior del tubo, bajo calzadas o en terreno con posible tráfico rodado.

Carga producida por la sobrecarga móvil

Anteriormente se han definido las cargas Q correspondientes a cada apoyo de los vehículos tipificados, y el área "a x b" sobre la que actúan.

La menor dimensión de estas áreas ( a = 0,20 m ) es la orientada en la dirección de la marcha, de modo que, cuando ésta coincide con la dirección del eje de la conducción, se obtiene el menor valor de la longitud eficaz ( le = a + 1,4 hr + 1,05 De ) para unos valores de hr , De , dados, y en consecuencia el mayor valor de la carga qm . Esta dirección es, por tanto, la considerada.


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Cuando hr < hs , el caso más desfavorable es aquel en el que los apoyos (rueda o pares de ruedas) de un lado del vehículo se sitúan en vertical sobre la conducción. En cambio, si hr > hs , el caso más desfavorable corresponde a la conducción situada bajo el eje del vehículo, ya que de esta forma recibe la superposición de las cargas de uno y otro lado.

En ambas situaciones, debe distinguirse entre que sea De £ t , o De ³ t. La figura 4.5.4.1.b muestra estos cuatro casos.


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Cuando el diámetro exterior de la tubería es superior a la separación entre los ejes de las ruedas ( De > 2,0 m ), el caso más desfavorable corresponde a la conducción situada bajo el eje del vehículo, aun cuando hr < hs , ya que el tubo recibe entonces la carga de los apoyos de ambos lados del mismo (figura 4.5.4.1.c).

En este caso queda sin carga en el plano de clave una faja de anchura c - 1,4 h


A cada lado de esta faja, la conducción recibe la carga de un apoyo extendida a una anchura

c - 1,4 h

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con lo que la carga que soporta la conducción bajo ambos apoyos, es


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Particularizando a cada tipo de sobrecarga móvil, resulta

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TRIPLE EJE CON 60 t » 600 kN

En este caso se produce una superposición de cargas en la dirección longitudinal de la marcha (figura 4.5.4.1.d), además de la transversal.

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Esta superposición se verifica a partir de una profundidad hs' tal que

1,4 hs´ = 1,50 - 0,20 = 1,30 m es decir hs´ = 1,30 / 1,40 = 0,93 m


Como en este caso hs = 1,00 m, al estar tan próximas ambas profundidades se toma como simplificación hs' = hs = 1,00 m.

Según la profundidad hr a que se encuentra la conducción, el valor de la longitud eficaz le a la que se extienden los 300 kN de las tres ruedas de un lado ( figura 4.5.4.1.d), será

3 ( 0,20 + 1,4 hr + 1,05 De ) o bien l´e = 2 ( 0,10 + 0,70 hr ) + 1,05 De + 3,0 = le + 3,0

Las cargas qm se igualan cuando


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Para le < 1,50 m resulta 3 le < le + 3,0, y se adopta como longitud eficaz 3 le por ser lo más desfavorable.

Razonando de igual forma, tomaremos como longitud eficaz l'e = le + 3,0 cuando l ³ 1,5m.

En el caso de que De ³ t = 1,4 hr+ 0,6, será


0,20 + 1,4 hr+ 1,05 ( 1,4 hr + 0,6 ) £ le £ 1,50 m cuando hr £ 0,23 m

No consideraremos profundidades tan pequeñas y, en consecuencia, adoptaremos como longitud eficaz le' siempre que De ³ t.

La actuación conjunta de los tres ejes amortigua el efecto de cualquier irregularidad en el terreno, por lo que en este caso se toma Ci = 1,0 para cualquier profundidad.

Finalmente, los restantes valores coinciden con los dados para el eje simple de 130 kN, siendo Q = 100 kN

Toda esta casuística se traduce en diferentes expresiones para el valor de qm , las cuales se recogen en la Tabla FORMULARIO PARA EL CÁLCULO DE LA CARGA MÓVIL qm(kN/m)

Ejemplo

Una conducción formada por tubos de De = 600 mm y 2,40 m de longitud tiene su plano de clave 1,50 m por debajo de la superficie (hr= 1,50 m; De = 0,75 m).. Se desea saber la carga qm que producirá sobre dicha conducción un triple eje con 600 kN.

Acudiendo a la tabla X, se obtiene qm = 26,47 kN/m

y realizando el cálculo obtenemos (véase "Formulario para el cálculo de la carga móvil qm ").

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Tabla X


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